#define _CRT_SECURE_NO_WANTINGS 1
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

//c++中除了面向对象，还有另一种编程思想称为 泛型编程
//泛型编程主要利用的技术就是模板
//c++提供的两种模板机制是 函数模板 和 类模板



//函数模板：建立一个通用函数，其函数返回值和形参类型不具体制定
//用一个虚拟的类型来代表。

template<typename T>	//template 关键字声明模板，T是一个数据类型
		//typename 表明其后面的符号是一种数据类型，可以用class代替

void mySwap(T& a, T& b)
{
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

void test01()
{
	//两种调用方式
	
	int a = 10;
	int b = 20;

	//1. 自动类型推导
	//mySwap(a, b);

	//2.显示指定类型
	mySwap<int>(a, b);		//用< > 告诉编译器 T 代表int类型

	cout << "a = " << a << endl
		<< "b = " << b << endl;
}

int main()
{
	test01();
	return 0; 
}

//注意事项
//1.自动类型推到，必须推导出一致的数据类型T，才可以使用
//2.模板必须确定出T的数据类型，才可以使用
//3.若是函数体中没用用到T， 无法进行自动类型推导，就必须显示指定类型
 






//函数模板案例
//实现通用 对数组进行排序的数组

template<typename T>
void mySwap(T& a, T& b)
{
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

template<class T>
void Sort(T arr[], int len)
{
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		int min = i;
		for (int j = i + 1; j < len; j++)
		{
			if (arr[min] > arr[j])
			{
				min = j;
			}
		}
		if (min != i)
		{
			mySwap(arr[min], arr[i]);
		}
	}
}


template<class T>
void printarr(T arr[], int len)
{
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		cout << arr[i] << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01()
{
	int arr[] = { 2, 3, 1, 5, 4, 9, 6, 7, 8 };
	int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	Sort(arr, len);
	printarr(arr, len);
}

void test02()
{
	char arr[] = "ebcda";
	int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	Sort(arr, len);
	printarr(arr, len);
}

int main()
{
	test01();
	test02();

	return 0;
}





//普通函数与函数模板的区别
//1.普通函数调用可以发生 隐式类型转换
//2.函数模板用 自动类型推导， 不可以发生隐式类型转换
//3.函数模板用 显示指定类型， 可以发生隐式类型转换

//普通函数
int Add(int a, int b)
{
	return a + b;
}

template<class T>
T Add02(T a, T b)
{
	return a + b;
}

void test01()
{
	int a = 10;
	char b = 'b';
	cout << "a + b = " << Add(a, b) << endl;		//发生隐式类型转换
}

void test02()
{
	int a = 10;
	char b = 'b';
	//Add02(a, b);	//会报错， 自动推导类型 不会发生隐式类型转换
}

void test03()
{
	int a = 10;
	char b = 'b';
	cout <<"a + b = " << Add02<int>(a, b) << endl;;	//显式指定类型 会发生隐式类型转换
}

int main()
{
	test01();
	test03();
	return 0;
}







//普通函数与函数模板调用规则
//1. 如果函数模板和普通函数都可以调用，优先调用普通函数
//2. 可以通过 空模板参数列表 强制调用函数模板
//3. 函数模板也可以发生函数重载
//4. 如果函数模板可以产生更好的匹配，优先调用函数模板

void myPrint(int a, int b)
{
	cout << "普通函数的调用" << endl;
}

template<class T>
void myPrint(T a, T b)		//允许发生重载
{
	cout << "函数模板的调用" << endl;
}


template<class T>
void myPrint(T a, T b, T c)		//允许发生重载
{
	cout << "重载函数模板的调用" << endl;
}

void test01()
{
	int a = 10;
	int b = 20;

	myPrint(a, b);	//优先调用普通函数

	//空模板参数列表，强制调用函数模板
	myPrint<>(a, b);

	myPrint(a, b, 100);	//函数重载
}

void test02()
{
	char c1 = 'a';
	char c2 = 'b';

	//理论上可以调用模板函数和普通函数，因为可以发生隐式类型转换
	myPrint(c1, c2);	
	//但是， 如果函数模板可以产生更好的匹配，优先调用函数模板

}

int main()
{
	//test01();
	test02();
	return 0;
}
//为了避免二义性，既然提供了函数模板，就不用提供普通函数






//模板的局限性
//有些特定数据类型，需要用具体化方式做特殊实现

class Person
{
public:
	Person(string name, int age)
	{
		this->m_age = age;
		this->m_name = name;
	}

	int m_age;
	string m_name;

};


template<class T>
bool myCompare(T& a, T& b)
{
	if (a == b)
		return 1;
	else
		return 0;
}

void test01()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	if (myCompare(a, b))
		cout << "a = b" << endl;
	else
		cout << "a != b" << endl;

}

//利用具体化Person的版本实现代码，具体化优先调用
//表明此为专门处理T = Person 时的逻辑
template<>bool myCompare(Person& p1, Person& p2)
{
	if (p1.m_age == p2.m_age && p1.m_name == p2.m_name)
		return 1;
	else
		return 0; 
}


void test02()
{
	Person p1("Tom", 10);
	Person p2("Tom", 10);

	if (myCompare(p1, p2))
	{
		cout << "p1 = p2" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "p1 != p2" << endl;
	}
}

int main()
{
	//test01();
	test02();
	return 0;
}







//类模板: 与函数模板的差异就是，函数模板在模板后写一个函数，类模板在模板后写一个类
template<class NameType, class AgeType>
class Person
{
public:
	Person(NameType name, AgeType age)
	{
		this->m_Age = age;
		this->m_Name = name;
	}

	void showPerson()
	{
		cout << "name: " << this->m_Name << "  age: " << this->m_Age << endl;
	}

	NameType m_Name;
	AgeType m_Age;
};

void test01()
{
	//< > 是模板参数列表， ( ) 是实参
	Person<string, int> p1("张三", 13);
	p1.showPerson();

}

int main()
{
	test01();
	return 0;
}






//类模板与函数模板区别
//1. 类模板没用自动类型推导的使用方式，只能用显示指定类型
//2. 类模板在模板参数列表中可以有默认参数

template<class NameType = string, class AgeType = int>
//模板参数列表中有默认参数，但是调用时< > 不能省略
class Person
{
public:
	Person(NameType name, AgeType age)
	{
		this->m_age = age;
		this->m_name = name;
	}

	NameType m_name;
	AgeType m_age;
};

void test01()
{
	Person<> p1("张三", 19);
	cout << p1.m_name << endl << p1.m_age << endl;
}

int main()
{
	test01();
	return 0;
}






//类模板中成员函数创建时机
//1.普通类中的成员函数一开始就可以创建
//2.类模板中的成员函数在调用（即创建类后调用函数）时编译器才会创建

class Person
{
public:
	void showPerson()
	{
		cout << "Person_func1()调用" << endl;
	}
};

template<class T>
class Myclass
{
public:
	T obj;

	void func1()
	{
		obj.showPerson();	
		//此时还并不知道obj是什么数据类型的对象，所以并不会创建func1()成员函数
	}
};

void test01()
{
	Myclass<Person> m;
	m.func1();	//此时知道obj对象的数据类型是Person 才创建func1()成员函数
}

int main()
{
	test01();
	return 0;
}






//类模板对象做函数参数
//三种传递方式：
//1. 指定传入的类型		直接显示对象的数据类型
//2. 参数模板化			将对象中的参数变为模板进行传递
//3. 整个类模板化		将这个对象类型模板化进行传递

template<class T1, class T2>
class Person
{
public:

	Person(T1 name, T2 age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}

	void showPerson()
	{
		cout << "姓名: " << this->m_Name <<
			"  年龄: " << this->m_Age << endl;
	}

	T1 m_Name;
	T2 m_Age;
};

//1.指定传入类型
void printPerson1(Person<string, int> &p)
{
	p.showPerson();
}

void test01()
{
	Person<string, int> p("张三", 19);
	printPerson1(p);
}


//2.参数模拟化
template<class T1, class T2>
void printPerson2(Person<T1, T2>& p)
{
	p.showPerson();
	//利用typeid()查看编译器变成了什么类型
	cout << "T1的类型为: " << typeid(T1).name() << endl;
	cout << "T2的类型为: " << typeid(T2).name() << endl;
}

void test02()
{
	Person<string, int> p("李四", 18);
	printPerson2(p);
}


//3.整个类模板化
template<class T>
void printPerson3(T& p)
{
	p.showPerson();
}

void test03()
{
	Person<string, int>p("王五", 20);
	printPerson3(p);
}

int main()
{
	test01();
	test02();
	test03();
	return 0;
}






//类模板与继承
//当子类继承的是父类的一个类模板时，子类在声明的时候要指定出父类中T的类型
//如果不指定，编译器无法给予分配类容
//如果想灵活指出父类中T的类型，子类也需要变为类模板

template<class T>
class Base
{
public:
	T m;
};

class Son : public Base<int>	//子类中指定
{

};

//如果想灵活指出父类中T的类型，子类也需要变为类模板
template<class T, class T1>
class Son2 :public Base<T>
{
public:
	Son2()
	{
		cout << "T1的数据类型为: " << typeid(T1).name() << endl;
		cout << "T的数据类型为: " << typeid(T).name() << endl;
		obj = 's';
	}
	T1 obj;
};
void test01()
{
	Son s1;
	Son2<int, char> s2;
}

int main()
{
	test01();
	return 0;
}





//类模板成员函数类外实现
template<class T1, class T2>
class Person
{
public:

	Person(T1 name, T2 age);

	void showPerson();

	T1 m_Name;
	T2 m_Age;
};

//构造函数类外实现
template<class T1, class T2>
Person<T1, T2>::Person(T1 name, T2 age)
{
	this->m_Name = name;
	this->m_Age = age;
}

//成员函数类外实现

template<class T1, class T2>
void Person<T1, T2>:: showPerson()
{
	cout << "姓名: " << this->m_Name <<
		"  年龄: " << this->m_Age << endl;
}


void test01()
{
	Person<string, int> p("张三", 21);
	p.showPerson();
}

int main()
{
	test01();
	return 0;
}






//类模板与友元
//让编译器提前知道Person类存在
template<class T1, class T2>
class Person;

//全局函数类外实现
template<class T1, class T2>
void printPerson2(Person<T1, T2> &p)
{
	cout << "姓名：" << p.m_Name << "  年龄：" << p.m_Age << endl;
}


template<class T1, class T2>
class Person
{
	//全局函数 类内实现
	friend void printPerson(Person<T1, T2> &p)
	{
		cout << "姓名：" << p.m_Name << "  年龄：" << p.m_Age << endl;
	}

	//全局函数 类外实现
	//加一个空模板参数列表，才是函数模板的函数声明
	//如果全局函数是类外实现，需要让编译器提前知道这个函数的存在
	friend void printPerson2<>(Person<T1, T2> &p);

public:
	Person(T1 name, T2 age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}

private:
	T1 m_Name;
	T2 m_Age;
};



//全局函数在类内实现
void test01()
{
	Person<string, int> p("Tom", 20);
	printPerson(p);
}

//全局函数在类外实现
void test02()
{
	Person<string, int> p("Jerry", 20);
	printPerson2(p);
}

int main()
{
	test01();
	//test02();
	return 0;
}




